CN102748218A - 风电机组的控制方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风电机组的控制方法和装置。其中，风电机组的控制装置包括：加热器，设置在风电机组的机舱内；温度传感器，设置在风电机组的机舱内，用于检测机舱的内部温度；以及控制器，与温度传感器和加热器分别相连接，用于在内部温度大于第一预设温度时，控制加热器停止加热。通过本发明，解决了现有技术中风电机组加热器容易被烧毁的问题，进而达到了提高加热器使用寿命、保证风电机组运行稳定性的效果。

Description

风电机组的控制方法和装置
技术领域
本发明涉及风力发电领域，具体而言，涉及一种风电机组的控制方法和装置。
背景技术
当风力发电机组处于低温环境时，低温会对风电机组机械和电气部件产生不可逆的损伤，因而风力发电机组必须增加加热系统，以保证机组部件始终处在一个合适温度的环境中。
目前的风电技术中，加热系统的技术方案一般是安装加热器，加热器可以有效的提高机舱温度，但是存在安全隐患。如果热阻持续加热，而风扇由于故障停止工作，热阻产生的热量就无法散发出去，这样就会烧毁加热器，甚至引起火灾。
针对相关技术中风电机组加热器容易被烧毁的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种风电机组的控制方法和装置，以解决现有技术中风电机组加热器容易被烧毁的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种风电机组的控制装置，包括：加热器，设置在风电机组的机舱内；温度传感器，设置在风电机组的机舱内，用于检测机舱的内部温度；以及控制器，与温度传感器和加热器分别相连接，用于在内部温度大于第一预设温度时，控制加热器停止加热。
进一步地，加热器包括：加热模块；以及供电回路，连接在加热模块和加热模块的供电电源之间，其中，控制器通过控制供电回路断开以控制加热器停止加热。
进一步地，加热模块包括热阻丝和风扇，供电回路包括：第一供电回路，连接在热阻丝和供电电源之间；第二供电回路，连接在风扇和供电电源之间；第一继电器，第一继电器的触点设置在第一供电回路上，第一继电器的控制线圈与控制器相连接；以及第二继电器，第二继电器的触点设置在第二供电回路上，第二继电器的控制线圈与控制器相连接。
进一步地，加热器还包括：控制回路，第一端与控制器相连接，第二端与第一继电器的控制线圈和第二继电器的控制线圈分别相连接，其中，控制回路包括：第三继电器，第三继电器的触点设置在控制回路上，第三继电器的控制线圈与控制器相连接。
进一步地，控制回路还包括：PTC保护电路，设置在第三继电器的触点与第一继电器的控制线圈之间。
进一步地，供电回路还包括：第一断路器，第一断路器的开关触点设置在第一供电回路上，第一断路器的反馈触点与控制器相连接；以及第二断路器，第二断路器的开关触点设置在第二供电回路上，第二断路器的反馈触点与控制器相连接。
进一步地，控制器还用于在内部温度小于第二预设温度时，控制加热器加热，其中，第二预设温度小于第一预设温度。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种风电机组的控制方法，包括：检测风电机组机舱的内部温度；判断内部温度是否大于第一预设温度；以及在判断出内部温度大于第一预设温度时，控制风电机组的加热器停止加热。
进一步地，控制风电机组的加热器停止加热包括：控制加热器的供电回路断开。
进一步地，控制方法还包括：判断内部温度是否小于第二预设温度，其中，第二预设温度小于第一预设温度；以及在判断出内部温度小于第二预设温度时，控制风电机组的加热器加热。
通过本发明，采用包括以下结构的风电机组的控制装置：加热器，设置在风电机组的机舱内；温度传感器，设置在风电机组的机舱内，用于检测机舱的内部温度；以及控制器，与温度传感器和加热器分别相连接，用于在内部温度大于第一预设温度时，控制加热器停止加热。通过在风电机组的机舱内设置检测机舱内部温度的温度传感器，实现了当机舱内部温度过高时，控制器可以及时控制加热器停止加热，避免加热器由于温度过高而被烧毁，解决了现有技术中风电机组加热器容易被烧毁的问题，进而达到了提高加热器使用寿命、保证风电机组运行稳定性的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的控制装置的示意图；
图2是根据本发明实施例的加热器的供电回路的示意图；
图3是根据本发明实施例的加热器的控制回路的示意图；
图4是根据本发明实施例的控制器的外围电路的示意图；以及
图5是根据本发明实施例的控制方法的流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明实施例公开了一种风电机组的控制装置，以下对本发明实施例所公开的控制装置进行具体介绍：
图1是根据本发明实施例的控制装置的示意图，如图1所示，该控制装置包括加热器10、温度传感器20和控制器30。
其中，加热器10设置在风电机组的机舱内；温度传感器20也设置在风电机组的机舱内，用于检测机舱的内部温度；控制器30与温度传感器20和加热器10分别相连接，用于在内部温度大于第一预设温度时，控制加热器停止加热，控制器30可以为可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)。
通过在风电机组的机舱内设置检测机舱内部温度的温度传感器，实现了当机舱内部温度过高时，控制器可以及时控制加热器停止加热，避免加热器由于温度过高而被烧毁，解决了现有技术中风电机组加热器容易被烧毁的问题，进而达到了提高加热器使用寿命、保证风电机组运行稳定性的效果。
进一步地，加热器包括加热模块、及连接在加热模块和加热模块的供电电源之间的供电回路，其中，控制器通过控制供电回路的断开达到控制加热器停止加热的目的。具体地，加热器的供电回路和控制回路分别在图2和图3中示出。
图2是根据本发明实施例的加热器的供电回路的示意图，如图2所示，加热模块包括用于产生热量的热阻丝E176.3和用于将热阻丝E176.3产生的热量散发出去的风扇M177.3，其中，供电回路包括第一供电回路和第二供电回路，第一供电回路为热阻丝E176.3的供电回路，即，第一供电回路连接在热阻丝E176.3和供电电源之间，第二供电回路为风扇M177.3的供电回路，即，第二供电回路连接在风扇M177.3和供电电源之间。第一供电回路上设置有第一继电器K178.4，第一继电器K178.4的开关触点设置在第一供电回路上，第一继电器K178.4的控制线圈与控制器相连接，第二供电回路上设置有第二继电器K178.5，第二继电器K178.5的开关触点设置在第二供电回路上，第二继电器K178.5的控制线圈与控制器相连接，控制器通过控制第一继电器K178.4和第二继电器K178.5的控制线圈内是否有电流通过实现控制这两个继电器的开关触点的吸合或打开，通过第一继电器K178.4和第二继电器K178.5开关触点的吸合或打开实现对加热器供电回路的导通或断开。
图3是根据本发明实施例的加热器的控制回路的示意图，如图3所示，加热器的控制回路包括第三继电器K180.4，其中，第三继电器K180.4的控制线圈与控制器相连接，第三继电器K180.4的开关触点设置在控制回路上，即，第三继电器K180.4的开关触点一端连接第一继电器K178.4和第二继电器K178.5的驱动电源，另一端连接第一继电器K178.4和第二继电器K178.5的控制线圈，当控制器控制第三继电器K180.4的控制线圈内流通电流时，第三继电器K180.4的开关触点吸合，使得第一继电器K178.4和第二继电器K178.5的控制线圈内分别有电流流通，进而使得第一继电器K178.4和第二继电器K178.5的开关触点吸合，实现热阻丝E176.3的供电回路和风扇M177.3的供电回路导通，即，实现加热器加热；相应地，当需控制加热器停止加热时，控制器通过控制第三继电器K180.4的控制线圈内没有流通电流，使第三继电器K180.4的开关触点打开，进而使得第一继电器K178.4和第二继电器K178.5的控制线圈内均没有电流流通，使得第一继电器K178.4和第二继电器K178.5的开关触点打开，实现热阻丝E176.3的供电回路和风扇M177.3的供电回路断开，即，实现控制加热器停止加热。
其中，当温度传感器检测到的机舱内部温度大于第一预设温度时，控制器控制加热器停止工作，当温度传感器检测到的机舱内部温度小于第二预设温度时，控制器控制加热器加热，第一预设温度和第二预设温度可以根据加热器所处的风电机组的具体环境温度进行具体温度值的设定，设定第一预设温度为停止机舱温度，第二预设温度为启动机舱温度，并满足第一预设温度大于第二预设温度，具体地，在本发明实施例中，可以将第一预设温度和第二预设温度分别设定为10℃和0℃。
进一步地，在加热器的控制回路上还设置有正温度系数热敏电阻(PositiveTemperature Coefficient，简称PTC)保护电路，该PTC保护电路设置在第三继电器的触点与第一继电器的控制线圈之间。
由于当加热器的风扇M177.3出现故障时，会导致热阻丝E176.3产生的热量无法散发到风电机组的机舱内，此时，机舱内的温度不会继续上升，温度传感器检测到的温度值不满足大于第一预设温度，但是，在这种情况下，虽然机舱内的温度没有高出阈值，但是加热器的热阻丝E176.3在风扇M177.3出现故障的情况下持续加热会造成加热器自身的温度持续升高，同样会烧毁加热器。
通过在加热器的控制回路上设置PTC保护电路，当加热器的温度升高超过一定值时，PTC保护电路中的热敏电阻它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高，使得热阻丝E176.3的供电回路相当于断路，进而使热阻丝E176.3失去电源停止加热，避免电热器被烧毁。
进一步地，在加热器的供电回路上还设置有两个断路器，其中，第一断路器Q176.3的开关触点设置在第一供电回路上，即，热阻丝E176.3通过第一断路器连接供电电源，第一断路器的反馈触点与控制器相连接；第二断路器Q177.3的开关触点设置在第二供电回路上，即，风扇M177.3通过第二断路器连接供电电源，第二断路器的反馈触点与控制器相连接。其中，断路器的反馈触点与控制器的连接示意图在图4中示出，如图4所示，PLC模块通过与第三继电器K180.4的控制线圈相连接的数据端口DO1控制第三继电器K180.4的吸合或打开，通过与第一断路器Q176.3的反馈触点相连接的数据端口DI1接收第一断路器Q176.3的工作状态，通过与第二断路器Q177.3的反馈触点相连接的数据端口DI3接收第二断路器Q177.3的工作状态，通过在第一继电器K178.4和第二继电器K178.5上增加反馈触点，并将第一继电器K178.4和第二继电器K178.5的反馈触点连接在PLC模块的数据端口DI2实现对第一继电器K178.4和第二继电器K178.5的吸合或打开状态进行监控。
通过在第一供电回路和第二供电回路上分别设置断路器，并将断路器的反馈触点连接至控制器，当控制器接收到断路器的反馈触点吸合(或打开)的信号时，控制器确定断路器的开关触点处于吸合(或打开)状态，实现了控制器在确定出加热器与供电电源连接与否状态的情况下对加热器供电回路的通断状态进行控制，避免控制器在加热器的供电电源断开的情况下，无法正常控制加热器供电回路通断，实现控制器有效控制加热器供电回路通断的效果。同时，由于加热器正常工作时，供电回路中的断路器应处于闭合状态，通过将断路器的反馈触点连接至控制器，实现了对断路器的状态进行监控。
本发明实施例还提供了一种风电机组的控制方法，该控制方法可以通过本发明上述实施例所提供的控制装置来执行。以下对本发明实施例所提供的控制方法进行具体介绍：
图5是根据本发明实施例的控制方法的流程图，如图5所示，该方法包括如下的步骤S502至步骤S506：
S502：检测风电机组机舱的内部温度；具体地，可以通过设置在风电机组机舱内的温度传感器来检测机舱的内部温度。
S504：判断内部温度是否大于第一预设温度；
S506：在判断出内部温度大于第一预设温度时，控制风电机组的加热器停止加热。具体地，可以控制加热器的供电回路断开使得加热器停止加热。
通过在风电机组机舱的内部温度进行检测，实现了当机舱内部温度过高时，控制器可以及时控制加热器停止加热，避免加热器由于温度过高而被烧毁，解决了现有技术中风电机组加热器容易被烧毁的问题，进而达到了提高加热器使用寿命、保证风电机组运行稳定性的效果。
进一步地，本发明实施例的控制方法还包括：对机舱内部温度是否小于第一预设温度进行判断，并在机舱内部温度小于第一预设温度时控制风电机组的加热器加热，其中，第二预设温度小于第一预设温度。即，在机舱内部温度较低时，控制加热器正常加热。
其中，第一预设温度和第二预设温度可以根据加热器所处的风电机组的具体环境温度进行具体温度值的设定，设定第一预设温度为停止机舱温度，第二预设温度为启动机舱温度，并满足第一预设温度大于第二预设温度，具体地，在本发明实施例中，可以将第一预设温度和第二预设温度分别设定为10℃和0℃。
从以上的描述中，可以看出，本发明实现了有效的监测和控制加热器，使加热器安全运行，实现风电机组机舱始终处于适宜的温度环境下。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风电机组的控制装置，其特征在于，包括：
加热器，设置在风电机组的机舱内；
温度传感器，设置在风电机组的机舱内，用于检测所述机舱的内部温度；以及
控制器，与所述温度传感器和所述加热器分别相连接，用于在所述内部温度大于第一预设温度时，控制所述加热器停止加热。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述加热器包括：
加热模块；以及
供电回路，连接在所述加热模块和所述加热模块的供电电源之间，
其中，所述控制器通过控制所述供电回路断开以控制所述加热器停止加热。
3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述加热模块包括热阻丝和风扇，所述供电回路包括：
第一供电回路，连接在所述热阻丝和所述供电电源之间；
第二供电回路，连接在所述风扇和所述供电电源之间；
第一继电器，所述第一继电器的触点设置在所述第一供电回路上，所述第一继电器的控制线圈与所述控制器相连接；以及
第二继电器，所述第二继电器的触点设置在所述第二供电回路上，所述第二继电器的控制线圈与所述控制器相连接。
4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述加热器还包括：
控制回路，第一端与所述控制器相连接，第二端与所述第一继电器的控制线圈和所述第二继电器的控制线圈分别相连接，
其中，所述控制回路包括：
第三继电器，所述第三继电器的触点设置在所述控制回路上，所述第三继电器的控制线圈与所述控制器相连接。
5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述控制回路还包括：
PTC保护电路，设置在所述第三继电器的触点与所述第一继电器的控制线圈之间。
6.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述供电回路还包括：
第一断路器，所述第一断路器的开关触点设置在所述第一供电回路上，所述第一断路器的反馈触点与所述控制器相连接；以及
第二断路器所述第二断路器的开关触点设置在所述第二供电回路上，所述第二断路器的反馈触点与所述控制器相连接。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述控制器还用于在所述内部温度小于第二预设温度时，控制所述加热器加热，其中，所述第二预设温度小于所述第一预设温度。
8.一种风电机组的控制方法，其特征在于，包括：
检测风电机组机舱的内部温度；
判断所述内部温度是否大于第一预设温度；以及
在判断出所述内部温度大于所述第一预设温度时，控制所述风电机组的加热器停止加热。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，控制所述风电机组的加热器停止加热包括：控制所述加热器的供电回路断开。
10.根据权利要求8或9所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
判断所述内部温度是否小于第二预设温度，其中，所述第二预设温度小于所述第一预设温度；以及
在判断出所述内部温度小于所述第二预设温度时，控制所述风电机组的加热器加热。
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